منبع پایان نامه درباره تکنولوژی، فناوری نانو، درجه حرارت

e of the stresses that lead to reduced tobacco farming yields. lower levels of potassium, which is one of the most important elements in tobacco growth and yield production, may be regarded as an indicator of drought stress. Therefore, in such conditions, potassium fertilizers would play an important role in the promotion of tobacco quality and yield. High levels of potassium in plants exposed to drought stress reduce its damaging effects. In this study, we subjected hydroponically-grown tobacco plants to a drought stress using 20% polyethylene glycol 6000, after 48 hours the plants were treated with three concentrations of potassium nano-chelate over 9 days. Variations in the values of phenol, potassium and total protein contents were determined. The data were analyzed using the statistical software of SPSS, The results showed that higher concentrations and longer treatments with nano-chelates of potassium decrease drought-induced deleterious effects on tobacco leaves. Measurement of drought stress indicators revealed lower amounts of proline, malondialdehyde and phenol, That their concentrations are generally elevated in drought-stressed plants. Further biochemical analyses revealed increased protein, carotenoid and chlorophyll content, except for chlorophyll at the first harvesting in plants treated with nano-chelate of potassium. The reduction of chlorophyll a may be due to the sufficient time of the plants exposed to potassium nano chelate treatment.
Keywods: Polyethylene glycol, Potassium nano-chelate, Prolin, Total protein, Photosynthetic pigments, Malondialdehyde, Phenol, potassium.
فصل اول
مقدمه و مرور منابع
1- مقدمه
1-1 تعریف تکنولوژی نانو
انجمن رویال انگلستان، فناوری نانو را تحت عنوان طراحی، توصیف، تولید و کاربرد ساختارها، وسایل و سیستمهایی که دارای شکل و اندازه در مقیاس نانو (1 تا 100 نانومتر) هستند، تعریف نموده است. در چنین مقیاسی قوانین طبیعی حاکم بر پدیدههای فیزیکی و شیمیایی صدق نمی کند (Chinnamuthu, 2009).
1-1-1 تاریخچه نانو تکنولوژی
نانو یک کلمه یونانی به معنای کوتوله یا به معنای چیزی کوچکتر از اندازه معمولی گرفته شده است. در حدود سال 1950 میلادی فیزیکدان معروف آمریکایی، پروفسور ریچارد فاینمن پیشنهاد ساخت یک موتور الکتریکی با ابعاد کمتر از 64/1 اینج را داد و برای کسی که اولین بار موفق به ساخت آن شود، جایزه 1000 دلاری تعیین نمود. سرانجام ویلیام مک لیلان با زحمت فراوان توانست بوسیله یک انبرک دستی و یک میکروسکپ این کار را به انجام برساند. در واقع هدف فاینمن از این کار ایجاد انگیزه در موسسات آموزشی و تحقیقاتی بود تا توجه آنها را به دنیای میکروها و نانوها جلب کند.
فاینمن برای اولین بار و بطور جدی این بحث را در سال 1960 و در انجمن تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) طی یک سخنرانی با عنوان “آن پایین فضای بسیاری هست” مطرح کرد. در طی این سخنرانی فاینمن طریقه نگارش 24 جلد دایره المعارف Britanica را به صورت تئوری بر نوک یک سوزن توضیح داد و بدین ترتیب شاخه جدیدی از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت ( Nowack, 2007).
1-1-2 کاربرد تکنولوژی نانو در تولید کودهای کشاورزی
تکنولوژی نانو با کوچک کردن ذرات تا اندازه یک میلیاردم متر، منجر به افزایش نسبت سطح به حجم شده و این ویژگی باعث بروز خواص فیزیکی منحصر به فرد و تاثیرگذاری بیشتر این مواد میشود.
نانوکودها، به دلیل رهاسازی تدریجی و آرام عناصر غذایی خود، بهترین جایگزین برای کودهای محلول مرسوم هستند. با بهرهگیری از نانوکودها، عناصر غذایی به آرامی و با سرعت مناسب در تمام طول فصل رشد گیاه آزاد میشوند و بنابراین به دلیل کاهش شدید آبشویی عناصر، گیاهان قادر به جذب بیشترین مقدار مواد غذایی خواهند بود (Chinnamuthu, 2009).
تحقیقات نشان داد که استفاده از کودهای تهیه شده با فناوری نانو، در مقایسه با کودهای غیرنانو میتواند تاثیرات قابل توجهی بر ویژگیهای فیزیولوژیکی گیاهان داشته باشد.
1-1-3 فواید و معایب نانو تکنولوژی
فناوری نانو پیشرفتهای گستردهای در علم کشاورزی داشته است، از قبیل تولید و فناوری تبدیل ضایعات کشاورزی به انرژی و سایر محصولات جانبی مفید از طریق پردازش نانو زیستی آنزیمی و پیشگیری و درمان بیماریهای گیاهی و غیره (Carmen, 2003). فناوری نانو قادر به تولید نانو حسگرهایی است که در کوچکترین سطوح قادر به تشخیص پاتوژن هستند. همچنین فناوری نانو دارای راه حل برای تجزیه مداوم مواد شیمیایی به اجزای بیضرر و گاهی اوقات مفید است (Baruah and Dutta, et al., 2009).
استفاده از نانو مواد تولید شده، نه تنها بهدلیل خواص منحصر به فردشان دارای مزایایی هستند، بلکه معایب آنها به خاطر استفاده از انرژی زیاد و حجم CO2 تولید شده ناشی از سوختهای دیزلی، گداختن فلزات و حرارت دادن پلیمرهای ساخته شده با فناوری نانو میباشد. از این رو مهم است به منظور افزایش عملکرد اقتصادی و کاهش اثرات زیست محیطی نانو مواد، مزیتهای این تکنولوژی نو پا تقویت شده و در عین حال با معایب آنها مقابله شود (Gao, 2013).
اینگل و همکاران در سال 2008 نشان دادند که در صورتیکه نانو مواد استنشاق شوند در مجاری تنفسی و ریهها رسوب میکنند (Ingle, et al., 2008). در تحقیقی مشابه اثر مخرب نانو ذرات نقره بر التهاب ریه تایید شد (Asharani, et al. 2009).
اهمیت گیاه توتون
توتون از دیرباز در قالب تولید دخانیات، ارزش اقتصادی زیادی برای بسیاری از کشورها در دنیا داشتهاست. امروزه نگرش دارویی به این گیاه، مسیر تازهای را برای استفاده بهینه از توتون در دنیا فراهم کردهاست، به طوریکه توتون در آینده بهعنوان محصول مهم تولید پروتئین نوترکیب و از منابع ارزشمند گیاهی به دنیا معرفی خواهد شد (Fischer and Emans, 2000).
از یک دهه قبل تاکنون، توتون از منابع مهم تولید پروتئینهای دارویی در دنیا محسوب میشود. امروزه تولید پروتئینهای نوترکیب مثل آنتیبادیها، واکسنها، پروتئینهای تنظیمکننده و آنزیمها یک صنعت دارویی رو به رشد در دنیا محسوب میشوند (Garber, 2001).
همچنین بر اساس نتایج بهدست آمده، از عصاره برگ توتون برای رفع کچلی، سودا و زخمهای عفونی نیز استفاده میشود (Berenji, F. et al. 2013).
1-2-1تاریخچه توتون
توتون گیاهی است که بهطور بومی در شمال و جنوب امریکا رشد میکند. گفته میشود که 6000 سال قبل از میلاد مسیح توتون در امریکا رشد کرد. بطوریکه سرخپوستان امریکایی از توتون در بسیاری از اعمال مذهبی خود استفاده میکردند و اعتقاد داشتند که توتون مسکن مناسبی برای دردهاست (Gunn, 1887).
در 15 اکتبر 1492، کریستف کلمب توتون خشک را بعنوان یک هدیه از سرخپوستان امریکایی دریافت کرد. بلافاصله پس از آن ملوانان توتون را به اروپا آورده و کارخانههای تولید توتون در سراسر اروپا تاسیس شد. دلیل اصلی محبوبیت رشد توتون در اروپا، خواص درمانی آن بود. اروپایی ها بر این باور بودند که توتون میتواند تقریبا هر چیزی، از بوی بد دهان تا سرطان را درمان کند (Grzybowski 2005).
اما کشت توتون نخستین بار در سال 1548 میلادی توسط پرتغالی ها در کشور برزیل صورت گرفت، آنگاه در سال 1556میلادی توسط سفیر فرانسه در پرتغال به نام ژان نیکوت به فرانسه برده شد و به افتخار این شخص جنس توتون، نیکوتیانا و آلکالوئید آن نیکوتین نام گرفت. سپس در سال 1559 به اسپانیا راه یافت، در سال 1564 سیاحی بنام سرجان هاوکینز و همکارانش از آمریکای شمالی به انگلستان مراجعت نموده و توتون و استعمال آنرا به مردم انگلستان معرفی نمودند. در سال 1580 میلادی نخستین بار اروپائیان توتون را در کوبا کشت کردند و در همین سال توتون به ترکیه و لهستان نیز راه یافت (Benedict, 2005).
1-2-2 مناطق تولید توتون در جهان
از سال 1960 بخش عمدهای از تولیدات توتون از امریکا به آفریقا و آسیا نقل مکان کرد. در آن زمان نیمی از زمینهای کشت توتون در امریکا، کانادا و مکزیک بود; اما امروزه در چین، مالاوی و تانزانیا کشت توتون 2 برابر شده است (Benedict, 2005).
کشت توتون در بیش از 125 کشور دنیا افزایش یافت و بیش از 4 میلیون هکتار زمین را به خود اختصاص داده است که تنها 3/1 هکتار آن در چین است. محصول توتون در امریکا به ارزش حدود 20 میلیارد دلار، بخش کوچکی از فروش محصولات توتون در جهان میباشد (lizars, 1883).
1-2-3 مناطق مستعد کشت توتون در ایران
مناطق کشت توتون در ایران شامل استانهای آذربایجان غربی (شهرهای سردشت، قره ضیا الدین، ارومیه، مهاباد، بوکان، اشنویه و خوی) ، کردستان (شهرهای مریوان، بانه و سقز )، گلستان (شهرهای علی آباد، گرگان، مینودشت و دوزین)، گیلان (شهرهای تالش، آستارا و صومعه سرا ) و مازندران (شهرهای بهشهر، ساری، سورک و نکا) است (Kavoosi, 2006).
مشخصات گیاهشناسی توتون
توتون با نام علمی Nicotiana tabacum L از تیرة سیب زمینی، روزکوتاه، خودگشن و 48n=2 کروموزومی است. این گونه به همراه توتون شرقی (Nicotiana rustica) و ایرانی (Nicotiana persica) در ایران کشت میشود (McCants and Woltz 2006).
توتون گیاهی است یکساله به ارتفاع یک تا 2 متر (گاهی بیشتر) و پوشیده از تارهای چسبنده بسیار کوتاه که از کلیه اندامهای آن بوی قوی و ناپسند استشمام میشود. این گیاه ریشه راست دارد که طول آن با توجه به شرایط اقلیمی محل رویش بین 50 تا 60 سانتیمتر بوده که در مناطق خشک به 200 سانتیمتر هم میرسد. برگهای توتون نسبتاً بزرگ و فاقد دمبرگ و به اشکال قلبی شکل، تخم مرغی شکل، نیزهای شکل، خمیده (وسط برگ انحنا دارد) و یا صاف دیده میشود. ساقه بیضوی و به رنگ سبز دارد. گلهای آن نر – ماده است. کاسه گل آن لولهای شکل، منتهی به 5 تقسیم نوکتیز (غالباً نامساوی) و جام گل آن قیفی شکل و 3 مرتبه بزرگتر از کاسه گل است. پنج پرچم دارد. میوهاش پوشینه ، بیضوی و محتوی دانههای (بذر) بسیار است. بذر بسیار کوچک و کم و بیش بیضی شکل و رنگ آن قرمز تیره است. چنانچه بذرها در شرایط مناسبی نگهداری شوند تا 1 سال قوه رویشی خود را حفظ خواهند کرد (McCants and Woltz 2003).
1-2-5 نیازهای اقلیمی
توتون در اقلیمهای مختلف قابلیت رشد دارد، ولی بهمنظور افزایش عملکرد آن باید از مناطق گرم استفاده کرد. درجه حرارت خاک نقش عمدهای در رویش بذر توتون دارد. دمای مطلوب برای جوانهزنی بذر توتون 25 تا 27 درجه سانتیگراد است. میانگین دما در مرحله رشد و نمو برگها 20 درجه سانتیگراد مناسب است. در این مرحله تغییرات درجه حرارت نباید از 10 درجه سانتیگراد بیشتر باشد. گیاه توتون به سرما حساس است، ولی نشاءهای قوی برای مدتی قادر به تحمل 1- درجه سانتیگراد میباشد. نور سبب افزایش مقدار آلکالوئیدهای برگ توتون میشود. کشت این گیاه در مناطق ابری و یا زیر سایه درختان سبب کاهش شدید آلکالوئیدها بهخصوص نیکوتین خواهد شد. آب فراوان و همچنین آبیاری کم سبب کاهش کیفیت توتون میشود. آب فراوان اگر چه سبب افزایش عملکرد برگ میشود، ولی با کاهش نیکوتین و پروتئین برگها همراه است. مناطقی که مقدار بارندگی سالانه آن زیاد است، گیاهان را باید در مناطق شیبدار کشت کرد. در طول رویش گیاهان به 360 تا 450 میلیمتر آبیاری نیاز دارند. ارقام مختلف توتون به خاکهای متفاوتی نیاز دارند. مثلاً خاکهای شنی حاوی مقادیر کم یا متوسط ترکیبات هوموسی،

تکه های دیگری از این پایان نامه را می توانید

در شماره بندی فوق بخوانید

متن کامل پایان نامه ها در سایت homatez.com موجود است

You may also like...

Add a Comment